способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия
Классы МПК: | C01F11/00 Соединения кальция, стронция или бария G21G4/08 предназначенные специально для медицинских целей |
Автор(ы): | Андреев О.И., Карелин Е.А., Кузнецов Р.А., Филимонов В.Т., Пахомов А.Н. |
Патентообладатель(и): | Государственный научный центр - Государственный научно- исследовательский институт атомных реакторов |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-08-18 публикация патента:
20.01.2002 |
Изобретение относится к области радиохимии. Облученный иттрий растворяют в азотной кислоте, осаждают оксалат иттрия, радионуклид Sr-89 сорбируют на амфолите ВПК из раствора смеси солей щавелевой и лимонной кислот, сорбент промывают раствором цитрата щелочного металла или аммония и десорбируют Sr-89 раствором азотной кислоты. Изобретение позволяет увеличить выход радионуклида Sr-89 без носителя при его выделении из облученного иттрия. 4 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Способ выделения радионуклида Sr-89 без носителя из облученного иттрия, включающий растворение облученного материала в азотной кислоте, осаждение малорастворимого соединения иттрия, отделение маточного раствора от осадка, промывку осадка раствором осадителя с последующим отделением промывных растворов, сорбцию Sr-89 из маточного и промывных растворов на винилпиридиновом амфолите ВПК, последовательное контактирование сорбента с промывным и десорбирующим растворами, отличающийся тем, что иттрий осаждают в виде оксалата в интервале 0![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области радиохимии и может быть использовано в химической технологии и аналитической химии. Известен способ выделения радионуклида Sr-89 без носителя из облегченного в реакторе иттрия (В. Б. Павлович, Э. Я. Сметанин, Н. А. Нерозин. "Получение стронция-89 высокой удельной активности для изготовления радиофармпрепаратов типа "Метастрон". Доклад на Всероссийской конференции "50 лет производства и применения изотопов в России"; Обнинск, 20-22 октября 1998 г. Сб. рефератов и тезисов докладов и сообщений, с. 36, Обнинск, 1998), заключающийся в растворении облученного материала (оксид иттрия) в азотной кислоте, экстракционном разделении иттрия и стронция и последующей кристаллизации нитрата иттрия. Наиболее близким аналогом, совпадающим с заявляемым изобретением по наибольшему количеству существенных признаков, является способ (Е. А. Карелин, В. Т. Филимонов, Р. А. Кузнецов, О. И. Андреев и др. "Получение препаратов радионуклидов высокой удельной активности в ГНЦ РФ НИИАР", Доклад на Всероссийской конференции "50 лет производства и применения изотопов в России"; Обнинск, 20-22 октября 1998 г. Сб. рефератов и тезисов докладов и сообщений, с. 18. Обнинск, 1998 г. ), заключающийся в растворении облученного оксида иттрия в азотной кислоте, осаждении из полученного раствора малорастворимого соединения иттрия в виде гидроксида действием водного раствора аммиака и кислотности маточного раствора 7![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
осаждение иттрия в виде его оксалата;
сорбция Sr-89 из раствора разделяемых элементов в присутствии солей щавелевой и лимонной кислот и последующая промывка сорбента раствором соли лимонной кислоты. Наличие операции осаждения иттрия в виде его оксалата позволяет увеличить, по сравнению с прототипом, выход Sr-89. Увеличение выхода целевого радионуклида достигается за счет более низкой степени окклюзии Sr-89 кристаллическим осадком оксалата иттрия. Соотношение молярных концентраций оксалат-ионов и иттрия определяется требованиями к полноте осаждения его оксалата. Недостаток осадителя приводит к снижению полноты осаждения иттрия. Поскольку оксалат-ионы образуют растворимые комплексные соединения с иттрием, избыток щавелевой кислоты или ее солей так же приводит к снижению полноты осаждения иттрия. Аналогичные последствия имеет увеличение кислотности раствора сверх указанной в качестве предельной (pH<0). Увеличение концентрации иттрия в маточном растворе приводит к снижению коэффициента распределения Sr-89 (DSr) в процессе его сорбции амфолитом ВПК и, как следствие, снижению выхода целевого радионуклида. Максимальное значение pH раствора определяется снижением выхода стронция-89 за счет его соосаждения с оксалатом иттрия при pH > 1. Концентрация щавелевой кислоты в промывном растворе определяется требованиями к полноте отделения иттрия и выходу Sr-89. При концентрации щавелевой кислоты менее 0,01 моль/л возрастают потери Sr-89 (за счет соосаждения), увеличение концентрации осадителя в промывном растворе свыше 0,1 моль/л приводит к увеличению растворимости оксалата иттрия, что, как было упомянуто выше, отрицательно влияет на выход Sr-89. Наличие операций перевода разделяемых элементов в смешанный оксалатно-цитратный раствор, а также промывки сорбента цитратным раствором является необходимым условием получения положительного эффекта при реализации заявляемого способа. Контактирование сорбента с щавелевокислым раствором разделяемых элементов в отсутствие цитрат-ионов приводит к осаждению оксалата иттрия непосредственно на гранулах сорбента, блокировке его сорбционных центров и, как следствие, значительному снижению выхода Sr-89. Минимальное отношение молярных концентраций цитрат-ионов и иттрия в сорбционном растворе, а также минимальное значение его pH определяются присутствием в нем щавелевой кислоты. При соотношениях [Cit3-] : [Y3+] < 3 и pH < 10 из раствора выпадает осадок оксалата иттрия. Максимальное отношение молярных концентраций цитрат-ионов и иттрия в сорбционном растворе определяется снижением коэффициента распределения Sr-89 (и, как следствие, снижением его выхода) при увеличении указанного отношения свыше 5. Максимальное значение pH сорбционного раствора определяется соосаждением Sr-89 с образующимся pH>12 малорастворимым при гидроксоцитратом иттрия. Использование раствора солей лимонной кислоты на стадии промывки определяется необходимостью вытеснения из пор сорбента остатков содержащего осадитель раствора. Минимальные значения pH раствора и концентрации в нем цитрат-ионов определяются условиями формирования осадка оксалата иттрия на зернах сорбента. Увеличение концентрации цитрат-ионов и pH промывного раствора сверх указанных в качестве максимальных величин ведет к снижению DSr и, как следствие, снижению выхода стронция-89. Таким образом, использование для выделения радионуклида Sr-89 без носителя из облученного иттрия операций осаждения иттрия в виде оксалата, сорбции разделяемых элементов из маточного и промывных растворов на амфолите ВПК в присутствии смеси оксалат- и цитрат-ионов и промывки сорбента раствором соли лимонной кислоты и щелочного металла или аммония приводит к новым, не описанным в литературе их свойствам. Это позволяет сделать вывод, что заявляемое решение обладает существенными отличиями. Положительный эффект при использовании заявляемого решения заключается в увеличении выхода стронция-89. Выделение Sr-89 из облученного иттрия по заявляемому способу
В работе использовали образец оксида иттрия природного изотопного состава массой 108 г (85 г по металлическому иттрию), облученный в реакторе БОР-60 (ГНЦ РФ НИИАР) в течение ~ 60 эффективных суток. Растворение облученного материала проводили в горячей азотной кислоте с концентрацией 6 моль/л. После растворения в азотной кислоте получено 0,5 л раствора с [Y] = 170 г/л; [HNO3] ~ 0,5 моль/л. Содержание радионуклидов в исходном растворе составило, Бк. 89Sr - 2,1
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
В работе использовали образец оксида иттрия природного изотопного состава массой 122 г (96,1 г по металлическому иттрию), облученный в реакторе БОР-60 (ГНЦ РФ НИИAР) в течение ~ 90 эффективных суток. Растворение облученного материала проводили в горячей азотной кислоте с концентрацией 6 моль/л. После растворения в азотной кислоте получено 0,53 л раствора с [Y] = 181,3 г/л; [HNO3]
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178017/8776.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178032/8773.gif)
![способ выделения радионуклида sr-89 без носителя из облученного иттрия, патент № 2178388](/images/patents/291/2178004/8226.gif)
Класс C01F11/00 Соединения кальция, стронция или бария
Класс G21G4/08 предназначенные специально для медицинских целей